CN104734799A - 光交换架构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光交换架构，属于通信领域。所述光交换架构包括：交叉模块以及与交叉模块相连的上下波模块；交叉模块，包括n组属于不同维度的输入端和输出端；上下波模块，包括与输入端和输出端相连的第一光开关单元、与第一光开关单元相连的发送机和接收机。本发明通过在光交换架构中添加了第一光开关单元；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；达到了使光交换架构满足波长无关性和方向无关性，且波长调度更灵活的效果。

Description

光交换架构

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种光交换架构。

背景技术

光交换架构用于在不同维度间进行光信号的交换，是光网络交换系统中的核心模块，其性能的优劣决定着整个光网络交换系统的业务能力。

由于光波分复用技术的成熟，传输容量的迅速增长给光网络交换系统发展带来的压力和动力，通信网中光网络交换系统的规模越来越大，运行速率越来越高。从整个光网络交换技术的发展趋势来看，未来的光交换架构需要实现CDC的交换特性。第一个C代表Colorless（波长无关性）：Colorless是指同一上下路端口可以收发不同波长的特性；D代表Directionless（方向无关性）：Directionless是指同一上下路端口可以重构到不同维度方向的特性；后一个C代表Contentionless（波长冲突无关性）：Contentionless是指能够同时收发来自于不同维度方向的相同波长。

参考图1，其示出了现有的一种三维的ROADM（RODAM的英文全称为Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，中文全称为可重构的光分插复用器）光交换架构的结构示意图。该RODAM架构包括：交叉模块110和与交叉模块110相连的3个上下波模块120。交叉模块110包括3组属于不同维度的输入端和输出端，每个输入端为分离器Splitter111且每个输出端为WSS112（WSS的英文全称为Wavelength Selective Switch，中文全称为波长选择开关）。每个维度都配有单独的上下波模块120，交叉模块110通过光纤分别与各个维度的上下波模块120连接。各个维度所对应的上下波模块120包括波导阵列光栅AWG121、发送机TX122和接收机RX123。每个维度的WSS112分出一个端口与波导阵列光栅AWG121相连，用于将本地维度需要发送到交叉模块110中的光信号上载至交叉模块110，简称为“上波”；每个维度的分离器Splitter111分出一个端口与波导阵列光栅AWG121相连，用于将从交叉模块110发送至本地维度的光信号下载到本地维度，简称为“下波”。用于上波的波导阵列光栅AWG121与发送机TX122相连，用于下波的波导阵列光栅AWG121与接收机RX123相连。其中，本地维度即为该光交换架构所处的物理区域。

现有的这种ROADM架构至少存在以下问题：

第一，现有的RODAM架构上波和下波都用波导阵列光栅AWG，当波导阵列光栅AWG与发送机相连时，波导阵列光栅AWG中与发送机TX相连的每个上路端口只能发送固定的同一波长；当波导阵列光栅AWG与接收机RX相连时，波导阵列光栅AWG中与接收机RX相连的每个下路端口只能接收固定的同一波长，这使得每个上路端口和每个下路端口对波长固定，无法收发不同波长，所以不满足波长无关性；

第二，每个维度都配有单独的上下波模块，这使得每个上下波模块的上波和下波只能调度到与自身相连的维度，而不能调度到其它的维度，所以不满足方向无关性。

发明内容

为了解决现有光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题，本发明实施例提供了一种光交换架构。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种光交换架构，所述光交换架构包括：交叉模块以及与所述交叉模块相连的上下波模块；

所述交叉模块，包括n组属于不同维度的输入端和输出端，n≥2；

所述上下波模块，包括与所述输入端和所述输出端相连的第一光开关单元、与所述第一光开关单元相连的至少一个发送机和与所述第一光开关单元相连的至少一个接收机；

所述第一光开关单元，用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至所述目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将所述交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至所述至少一个接收机中的任意一个进行接收；

其中，所述目标维度为所述交叉模块中的任意一个维度。

在第一方面的第一种可能的实施方式中，

所述上下波模块中的单个发送机直接与所述第一光开关单元的单个输入端口相连；或者，

在所述发送机为至少两个时，所述上下波模块中还包括复用器，所述上下波模块中的多个发送机通过所述复用器与所述第一光开关单元的单个输入端口相连；

所述复用器，用于对所述多个发送机需要发送至同一目标维度的单一波长形式的光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实施方式中，

所述第一光开关单元的单个输出端口直接与所述上下波模块中的单个接收机相连；或者，

在所述接收机为至少两个时，所述上下波模块中还包括解复用器，所述第一光开关单元的单个输出端口通过所述解复用器与所述上下波模块中的多个接收机相连；

所述解复用器，用于对所述交叉模块的一个维度的输入端输入至本地维度的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入一个接收机。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实施方式中，

所述第一光开关单元的单个输出端口直接与所述交叉模块的单个输出端相连；或者，

所述上下波模块中还包括复用器，所述第一光开关单元中的多个输出端口通过所述复用器与同一维度的输出端相连；

所述复用器，用于将所述第一光开关单元中的多个输出端口输出至所述同一维度的多个光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式或者第一方面的第三种可能的实施方式，在第一方面的第四种可能的实施方式中，所述光交换架构还包括：波长转换模块，所述波长转换模块与所述交叉模块相连，或者所述波长转换模块与所述交叉模块和所述上下波模块均相连；

所述波长转换模块，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至所述目标维度，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至所述目标维度，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突；

所述不同维度包括所述本地维度和所述交叉模块中的各个维度。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第五种可能的实施方式中，所述波长转换模块，包括：波长转换单元和与所述波长转换单元相连的第二光开关单元；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块中的各个维度的输入端相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入所述波长转换单元之前交换至所述交叉模块的目标维度；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述波长转换单元相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述交叉模块的各个维度的输出端相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分从所述波长转换单元进行波长转换之后交换至所述交叉模块的目标维度；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块的各个维度的输入端和所述波长转换单元均相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元和所述交叉模块的各个维度的输出端均相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入所述波长转换单元之前或从所述波长转换单元进行波长转换之后交换至所述交叉模块的目标维度；

所述波长转换单元，用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第六种可能的实施方式中，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入至1个波长转换组件；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第七种可能的实施方式中，

所述第一光开关单元和所述第二光开关单元为同一个光开关；

或，

所述第一光开关单元为一个光开关，所述第二光开关单元为另一个光开关；

或，

所述第一光开关单元包括相互独立的两个光开关，其中，一个光开关用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至所述目标维度的输出端，另一个光开关用于在单次光交换过程中，将所述交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至所述至少一个接收机中的任意一个进行接收。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，在第一方面的第八种可能的实施方式中，所述光开关是基于MEMS结构的光开关；或，所述光开关是基于PLC结构的光开关；或，所述光开关是基于硅光光交叉结构的光开关。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第九种可能的实施方式中，所述波长转换模块，包括：波长转换单元和设置在所述波长转换单元内部的第二光开关单元；

所述波长转换单元，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突；

所述第二光开关单元，用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或部分在进入所述波长转换单元中进行波长转换时交换至所述交叉模块的目标维度。

结合第一方面的第九种可能的实施方式，在第一方面的第十种可能的实施方式中，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器，每个波长转换通路中的所述解复用器通过所述第二光开关单元与所述至少2个波长转换组件相连，所述至少2个波长转换组件与所述复用器相连；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

所述第二光开关单元，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的单一波长形式的光信号交换至与所述目标维度所对应的复用器相连的任意一个波长转换组件中；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

结合第一方面的第九种可能的实施方式，在第一方面的第十一种可能的实施方式中，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器，每个波长转换通路中的所述解复用器与所述至少2个波长转换组件相连，所述至少2个波长转换组件通过所述第二光开关单元与所述复用器相连；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

所述第二光开关单元，用于将相连的所述波长转换组件转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的波长不冲突的单一波长形式的光信号交换至与所述目标维度所对应的复用器；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式或者第一方面的第四种可能的实施方式，在第一方面的第十二种可能的实施方式中，所述波长转换模块，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个光电转换单元、电开关、至少2个电光转换单元和1个复用器；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的光电转换单元，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号转换为对应的电信号；

所述电开关，用于将相连的所述光电转换单元转换后的电信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的电信号交换至与所述目标维度所对应的复用器相连的电光转换单元中；

每个波长转换通路中的电光转换单元，用于将相连的所述电开关交换至的所述电信号转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述电光转换单元转换到的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，在第一方面的第十三种可能的实施方式中，在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块的各个维度的输入端和所述波长转换单元均相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元和所述交叉模块的各个维度的输出端均相连时，所述第二光开关单元的输入端口和输出端口之间还设置有至少1条延迟线，

所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的至少2个波长转换组件和1个复用器，或者，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器；

所述第二光开关单元，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度的发生波长冲突的光信号为单一波长形式的光信号时，将所述发生波长冲突的单一波长形式的光信号直接交换至所述波长转换组件；或者，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且存在未被占用的所述解复用器时，将所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号交换至未被占用的所述解复用器；或者，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且所述解复用器全被占用时，通过所述延迟线将所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号延迟至存在所述解复用器解除占用时，交换至解除占用的所述解复用器；

每个解复用器，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换组件，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的或者相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式、第一方面的第四种可能的实施方式、第一方面的第五种可能的实施方式、第一方面的第六种可能的实施方式、第一方面的第七种可能的实施方式、第一方面的第八种可能的实施方式、第一方面的第九种可能的实施方式、第一方面的第十种可能的实施方式、第一方面的第十一种可能的实施方式、第一方面的第十二种可能的实施方式或者第一方面的第十三种可能的实施方式，在第一方面的第十四种可能的实施方式中，所述交叉模块的每个维度的输入端分出一部分端口与其它维度的输出端相连；用于将所述交叉模块各维度输入端的光信号交换至所述交叉模块的目标维度的输出端。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实施方式、第一方面的第二种可能的实施方式、第一方面的第三种可能的实施方式、第一方面的第四种可能的实施方式、第一方面的第五种可能的实施方式、第一方面的第六种可能的实施方式、第一方面的第七种可能的实施方式、第一方面的第八种可能的实施方式、第一方面的第九种可能的实施方式、第一方面的第十种可能的实施方式、第一方面的第十一种可能的实施方式、第一方面的第十二种可能的实施方式、第一方面的第十三种可能的实施方式或者第一方面的第十四种可能的实施方式，在第一方面的第十五种可能的实施方式中，

所述交叉模块的每个输入端为波长选择开关且每个输出端也为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为分离器且每个输出端为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为波长选择开关且每个输出端为合波器；

或，所述交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为合波器。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在光交换架构中添加了第一光开关单元，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

在第一种可能的实现方式中，通过将第一光开关单元的单个输入端口通过复用器与多个发送机相连，将需要上载至同一目标维度的多个单一波长形式的光信号复用成一路波长复用形式的光信号后再上载至目标维度，使得第一光开关单元中与发送机相连的输入端口以及相应的输出端口的数量等于或略大于交叉模块中的维度数即可，大大减少了对第一光开关单元的端口数量的需求。

在第二种可能的实施方式中，通过将第一光开关单元中的输出端口通过解复用器与接收机相连，将需要下载到本地维度的波长复用形式的光信号解复用为若干个单一波长形式的光信号后再下载到本地维度的不同的接收机中，能够对接收到的光信号按照单一波长的粒度来接收，使得波长调度更加灵活。

在第三种可能的实现方式中，通过将第一光开关单元的多个输出端口通过复用器与交叉模块中一个维度的输出端相连，将需要上载至同一目标维度的多个单一波长形式的光信号复用成一路波长复用形式的光信号后再上载至目标维度的输出端，使得交叉模块中一个维度的输出端中与第一光开关单元相连的上波端口的数量为1个或者略大于1个即可，大大减少了对交叉模块中的输出端的端口数量的需求。

在第四种可能的实施方式中，通过在光交换架构中添加了波长转换模块，由于波长转换模块能够将来自于不同维度的波长冲突的光信号中的全部或者部分进行波长转换得到波长互不冲突的光信号，所以使得光交换架构在满足波长无关性和方向无关性的基础上，还满足了波长冲突无关性；解决了背景技术提供的光交换架构完全无法实现CDC的交换特性的问题；达到了使光交换架构完全实现CDC的交换特性，且波长调度更灵活，波长利用率更高的效果。

在第五种可能的实现方式中，通过改变第二光开关单元与波长转换单元之间的连接方式，使得整个光交换架构各个模块、单元以及器件之间的连接方式更加灵活多变。

在第七种可能的实施方式中，通过将第一光开关单元和第二光开关单元的拆分与整合，以及对第一光开关单元的拆分与整合，对光开关的端口数量和各种不同的实现方式做了充分的考虑。在单个光开关的端口数量较多时可以采用第一光开关单元和第二光开关单元整合的方案；在单个光开关的端口数量较少时或者需要后续扩展时，可以采用第一光开关单元和第二光开关单元拆分的方案，甚至还可以采用将第一光开关单元继续拆分为两个光开关的方案，实现了光交换架构对不同端口数量的光开关的适用性以及后续扩容升级的便捷性，而不会给光开关带来端口上的压力。

在第九至第十二种可能的实施方式中，与第五种可能的实现方式中在发生波长冲突的光信号是波长复用形式的光信号时，只能够实现波长复用形式的光信号粒度的整体调度不同的是，通过将第二光开关单元或者电开关设置于波长转换模块的解复用器和复用器之间，在完成波长转换的同时实现在单一波长形式的光信号粒度进行任意调度的功能，进一步提高了波长调度的灵活性。

在第十三种可能的实施方式中，通过在第二光开关单元中加入延迟线，满足了在多个维度同时发生波长冲突时仍能实现光交换的效果，并且减少了波长转换模块中解复用器的数量，节约成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的一种三维的ROADM光交换架构的结构示意图；

图2是本发明一个实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图5是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图7A是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图7B是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图7C是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图8A是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图；

图8B是本发明一个实施例提供的光交换架构的波长转换模块的结构示意图；

图8C是本发明另一实施例提供的光交换架构的波长转换模块的结构示意图；

图8D是本发明部分实施例提供的光交换架构中的波长转换组件所涉及的结构示意图；

图8E是本发明部分实施例提供的光交换架构中的波长转换组件所涉及的结构示意图；

图8F是本发明另一实施例提供的光交换架构的波长转换模块的结构示意图；

图9是本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

参考图2，其示出了本发明一个实施例提供的光交换架构的结构示意图。该光交换架构包括：交叉模块20以及与交叉模块20相连的上下波模块40。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端和输出端，n≥2。

上下波模块40，包括与输入端和输出端相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410，用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。

其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。

综上，本实施例提供的光交换架构解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

参考图3，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。该光交换架构包括：交叉模块20、上下波模块40和波长转换模块60。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端和输出端，n≥2。

交叉模块20与上下波模块40相连。

上下波模块40，包括与输入端和输出端相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410，用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。

其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

如图3所示，当波长转换模块60与交叉模块20相连时，不同维度包括交叉模块20中的各个维度；当波长转换模块60与交叉模块20和上下波模块40均相连时（图中未示出），不同维度包括本地维度和交叉模块20中的各个维度。

综上，本实施例提供的光交换架构，通过将第一光开关单元的单个输入端口通过复用器与多个发送机相连，将需要上载至同一目标维度的多个单一波长形式的光信号复用成一路波长复用形式的光信号后再上载至目标维度，使得第一光开关单元中与发送机相连的输入端口以及相应的输出端口的数量等于或略大于交叉模块中的维度数即可，大大减少了对第一光开关单元的端口数量的需求。

参考图4，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端和输出端，n≥2。

交叉模块20的每个维度的输入端分出一部分端口与其它所有维度的输出端相连，用于将交叉模块20各个维度输入端的光信号交换至交叉模块20的目标维度的输出端，实现不同维度间的波长交换。交叉模块20的每个维度的输入端分出另一部分端口与第一光开关单元410的输入端口411相连，用于将交叉模块20中的光信号下载到本地维度进行接收，该另一部分端口称为下波端口；交叉模块20的每个维度的输入端还分出一部分端口与波长转换模块60相连，该部分端口用于将交叉模块20中发生波长冲突的光信号下载到本地维度进行波长转换，该部分端口也称为下波端口。因此，交叉模块20的每个维度的输入端的下波端口是指将交叉模块20中的光信号下载到本地维度进行接收或者进行波长转换的端口。

交叉模块20的每个维度的输出端分出一部分端口与第一光开关单元410的输出端口412相连，该部分端口用于将本地维度的光信号上载至交叉模块20，该部分端口称为上波端口；交叉模块20的每个维度的输出端分出另一部分端口与波长转换模块60相连，该另一部分端口用于将经波长转换后的光信号上载至交叉模块20，该另一部分端口也称为上波端口。因此，交叉模块20的每个维度的输出端的上波端口是指将本地维度的光信号或者经波长转换后的光信号上载至交叉模块20的端口。

上下波模块40，包括与输入端和输出端相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410，用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。

第一光开关单元410的一部分输入端口411与交叉模块20的各个维度的输入端相连；另一部分输入端口411与本地维度的发送机420相连。第一光开关单元410的一部分输出端口412与交叉模块20的各个维度的输出端相连，另一部分输出端口412与本地维度的接收机430相连。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

在本实施例中，以n=3来举例说明，也即本实施例提供一包含第一维度、第二维度和第三维度的三维光交换架构。结合参考图4，假设第一维度为北向、第二维度为西向且第三维度为东向。当一路DWDM（Dense Wavelength DivisionMultiplexing，密集波分复用）信号波长进入该光交换节点时，可以通过交叉模块20中不同维度间的输入端和输出端之间的互联，直接把信号波长交换到目标维度上。

当该路DWDM信号波长中有些波长需要下载到本地维度时，则可以通过交叉模块20中各维度的输入端中的下波端口将需要下载到本地维度的波长下载到第一光开关单元410上，通过第一光开关单元410的交换之后，由任意不同的接收机430进行接收。同理，从本地维度上载的波长由发送机420发出，再通过第一光开关单元410的交换之后，可以上载到交叉模块20中的目标维度的输出端，该目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。

当该路DWDM信号波长进入该光交换节点时，该路DWDM信号波长中某些波长与其它路的DWDM信号波长发生了波长冲突时，那么该路DWDM信号波长中所有发生波长冲突的光信号通过各维度的输出端中用于波长转换的下波端口，进入波长转换模块60进行波长转换，然后再交换到交叉模块20中的目标维度的输出端。以该三维光交换架构为例，当一路80波的光信号从东向进入时，其中，波长λ1，λ6，λ15的光信号需要交换到北向，但是此时西向的波长为λ1，λ6，λ15的光信号也需要交换到北向，那么此时就发生了波长冲突。东向和西向中的一个维度的波长为λ1，λ6，λ15的光信号不能直接交换到北向，必须经过波长转换模块60转换成波长不冲突的光信号，如：波长为λ2，λ7，λ16的光信号后再交换到北向。当然，在另一种可能的实现方式中，也可以同时将东向和西向两个维度的波长为λ1，λ6，λ15的光信号均进行波长转换。但从成本和实现复杂度考虑，只需将一个维度的波长为λ1，λ6，λ15的光信号进行波长转换即可。

需要说明的是，如图4所示，当波长转换模块60与交叉模块20相连时，波长转换模块60能够将来源于交叉模块20中的各个维度的发生波长冲突的光信号中的全部或者部分进行波长转换得到波长互不冲突的光信号。另外，由于除了交叉模块20的维度间的光信号可能发生波长冲突之外，本地维度的各个发送机发送的光信号也有可能发生波长冲突，本地维度与交叉模块20的维度间的光信号也有可能发生波长冲突。为了解决上述问题，可以将波长转换模块60与交叉模块20和上下波模块40均相连（图中未示出），波长转换模块60能够将来源于交叉模块20中的各个维度以及本地维度的发生波长冲突的光信号中的全部或者部分进行波长转换得到波长互不冲突的光信号。图4仅以波长转换模块60与交叉模块20相连来举例说明，对此不作具体限定。

还需要说明的是，本实施例仅以光交换架构同时包括交叉模块20、上下波模块40和波长转换模块60来举例说明，本实施例为较为优选的实施例。在其它可能的实施例中，光交换架构也可以只包括交叉模块20和上下波模块40，对此不作具体限定。

本实施例提供的光交换架构，由于第一光开关单元410的输入端口411和输出端口412对波长的选择不固定，比如同一个输入端口411能够收发波长为λ1的光信号，也能够收发波长为λ2的光信号，因此本实施例提供的光交换架构满足波长无关性。由于第一光开关单元410能够将各个发送机发送420的光信号交换至交叉模块20的任意维度的输出端；还能够将交叉模块20的任意维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至n个接收机430中的任意一个进行接收，因此本实施例提供的光交换架构满足方向无关性。由于波长转换模块60将交叉模块20的各个维度的输入端交换至目标维度的发生波长冲突的光信号转换为波长互不冲突的光信号后，输出至交叉模块20的目标维度，因此本实施例提供的光交换架构满足波长冲突无关性。

综上，本实施例提供的光交换架构完全实现了CDC的交换特性，解决了背景技术提供的光交换架构完全无法实现CDC的交换特性的问题；达到了使光交换架构完全实现CDC的交换特性，且波长调度更灵活，波长利用率更高的效果。

在本发明实施例中，上下波模块40还包括另外两种实现方式。下面两个实施例中，分别对上下波模块40的另外两种不同实现方式进行详细介绍和说明。

参考图5，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。本实施例中，以n=3来举例说明，也即本实施例提供一包含第一维度、第二维度和第三维度的三维光交换架构。结合参考图5，假设第一维度为北向、第二维度为西向且第三维度为东向。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括3组属于不同维度的输入端210和输出端220。其中，输入端210和输出端220的连接方式可以参考图4所示实施例。

上下波模块40，包括与输入端210和输出端220相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

与图4所示实施例不同的是，在本实施例中，上下波模块40还包括3个复用器440和3个解复用器450。

第一光开关单元410的一部分输入端口411直接与本地维度的发送机420相连，第一光开关单元410的一部分输出端口412与3个复用器440相连。复用器440用于将第一光开关单元410中的多个输出端口412输出至同一维度的多个光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。其中，第一光开关单元410中的多个输出端口为与3个复用器440相连的所有输出端口412中的一部分，且该部分输出端口412对应于同一维度。在实际应用中，可以根据每个维度不同的波长需求量，分配不同数量的输出端口412与对应维度的复用器440相连。

比如，当本地维度有三个发送机420且该三个发送机420分别发送波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号进入交叉模块20的北向输出端220时。信号流向可以表示为：本地的三个发送机420分别发送波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号→波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号经过第一光开关单元410的输入端口411→波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号经过第一光开关单元410的输出端口412→与北向输出端220相连的复用器440将波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号复用为一路波长复用形式的光信号→一路波长复用形式的光信号进入北向输出端220。

第一光开关单元410的另一部分输入端口411与交叉模块20的各个维度的输入端210相连，第一光开关单元410中的3个输出端口412分别与3个解复用器450相连，每个解复用器450还与至少两个接收机430相连。解复用器450用于对交叉模块20的一个维度的输入端210输入至本地维度的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入一个接收机430。换句话说，解复用器450用于将交叉模块20中每个维度的需要下载到本地维度的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号后再下载到本地维度的不同的接收机430中。

比如，一路包含波长为λ1，λ2和λ3的波长复用形式的光信号经过交叉模块20的东向输入端210输入至本地维度时。信号流向可以表示为：一路包含波长为λ1，λ2和λ3的波长复用形式的光信号进入东向输入端210→一路包含波长为λ1，λ2和λ3的波长复用形式的光信号经过第一光开关单元410的输入端口411→一路包含波长为λ1，λ2和λ3的波长复用形式的光信号经过第一光开关单元410的输出端口412→一路包含波长为λ1，λ2和λ3的波长复用形式的光信号经解复用器450解复用为三路波长分别为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号→三路波长分别为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号由本地维度3个不同的接收机430接收。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

需要说明的是，本实施例仅以光交换架构同时包括交叉模块20、上下波模块40和波长转换模块60来举例说明，本实施例为较为优选的实施例。在其它可能的实施例中，光交换架构也可以只包括交叉模块20和上下波模块40，对此不作具体限定。

综上所述，本实施例提供的光交换架构，通过在光交换架构中添加了第一光开关单元，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

本实施例提供的光交换架构，通过将第一光开关单元中的输出端口通过解复用器与接收机相连，将需要下载到本地维度的波长复用形式的光信号解复用为若干个单一波长形式的光信号后再下载到本地维度的不同的接收机中，能够对接收到的光信号按照单一波长的粒度来接收，使得波长调度更加灵活。

本实施例提供的光交换架构，通过将第一光开关单元的多个输出端口通过复用器与交叉模块中一个维度的输出端相连，将需要上载至同一目标维度的多个单一波长形式的光信号复用成一路波长复用形式的光信号后再上载至目标维度的输出端，使得交叉模块中一个维度的输出端中与第一光开关单元相连的上波端口的数量为1个或者略大于1个即可，大大减少了对交叉模块中的输出端的端口数量的需求。

参考图6，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。本实施例中，仍然以n=3来举例说明，也即本实施例提供一包含第一维度、第二维度和第三维度的三维光交换架构。结合参考图6，假设第一维度为北向、第二维度为西向且第三维度为东向。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括3组属于不同维度的输入端210和输出端220。其中，输入端210和输出端220的连接方式可以参考图4所示实施例。

上下波模块40，包括与输入端210和输出端220相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。上下波模块40，还包括3个复用器440和3个解复用器450。

但与图5所示实施例不同的是，第一光开关单元410中用于接收各个发送机420发送的光信号的输入端口411并没有直接和发送机420相连，而是单个输入端口411通过一个复用器440与多个发送机420相连。复用器440用于对多个发送机420发送至同一目标维度的单一波长形式的光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。同时，由于第一光开关单元410的输入端口411已经通过复用器440将发送机420发送至同一目标维度的单一波长形式的光信号进行了复用，所以第一光开关单元420的输出端口412就直接和交叉模块20中各个维度的输出端220相连。

比如，当本地维度有三个发送机420且该三个发送机420分别发送波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号进入交叉模块20的北向输出端220时。信号流向可以表示为：本地维度的三个发送机420分别发送波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号→与三个发送机420相连的复用器440将波长为λ1，λ2和λ3的单一波长形式的光信号复用为一路波长复用形式的光信号→一路波长复用形式的光信号经过第一光开关单元410的输入端口411→一路波长复用形式的光信号经过第一光开关单元410的输出端口412→一路波长复用形式的光信号进入北向输出端220。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

需要说明的是，本实施例仅以光交换架构同时包括交叉模块20、上下波模块40和波长转换模块60来举例说明，本实施例为较为优选的实施例。在其它可能的实施例中，光交换架构也可以只包括交叉模块20和上下波模块40，对此不作具体限定。

综上所述，本实施例提供的光交换架构，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

本实施例提供的光交换架构，通过将第一光开关单元的单个输入端口通过复用器与多个发送机相连，将需要上载至同一目标维度的多个单一波长形式的光信号复用成一路波长复用形式的光信号后再上载至目标维度，使得第一光开关单元中与发送机相连的输入端口以及相应的输出端口的数量等于或略大于交叉模块中的维度数即可，大大减少了对第一光开关单元的端口数量的需求。在实际应用中，可以根据需求选择图5或者图6所示的不同的实施例。

在本发明实施例中，波长转换模块60包括两类实现方式。在第一类实现方式中，波长转换模块60包括波长转换单元610和第二光开关单元620两个独立的单元，且波长转换单元610和第二光开关单元620之间有三种不同的连接方式；在第二类实现方式中，波长转换模块60中不包括独立的第二光开关单元620，而将第二光开关单元620直接整合至波长转换单元610的内部。在图7A/7B/7C所示的实施例中，将对波长转换模块60的第一类实现方式进行详细介绍和说明。在图8A/8B/8C/8F所示的实施例中，将对波长转换模块60的第二类实现方式进行详细介绍和说明。

参考图7A/7B/7C，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端210和输出端220。交叉模块20用于将交叉模块20中各个维度输入端210的光信号交换至交叉模块20的目标维度的输出端220。其中，输入端210和输出端220的连接方式可以参考图4所示实施例。

上下波模块40，包括与输入端210和输出端220相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。其中，第一光开关单元410、至少一个发送机420和至少一个接收机430的连接方式可以参考图4/图5/图6所示实施例，或者其它任何的连接方式。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

波长转换模块60，包括：波长转换单元610和与波长转换单元610相连的第二光开关单元620。

波长转换单元610，用于将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号，该部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

具体来讲，波长转换单元610，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器613、至少2个波长转换组件614和1个复用器615。

每个波长转换通路中的解复用器613，用于在输入至波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入至1个波长转换组件614。

每个波长转换通路中的波长转换组件614，用于将相连的解复用器613解复用后的单一波长的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号。波长转换的方式可以是光/电/光的形式，也可以是光/光的形式。光/电/光的形式是指，发生波长冲突的光信号先进行光电转换得到电信号，再根据实际需求，驱动可调激光器，把电信号调制到对应的其他波长得到所需的波长不冲突的光信号。波长转换也可以用光/光转换的形式来实现。例如：通过利用SOA（Semiconductor Optical Amplifier，半导体光放大器）的非线性效应，可以把发生波长冲突的光信号直接转换成所需的波长不冲突的光信号。

每个波长转换通路中的复用器615，用于将相连的波长转换组件614转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到波长不冲突的波长复用形式的光信号。复用器615能够把若干路单一波长形式的光信号复用为一路包含多个波长的波长复用形式的光信号。

第二光开关单元620与波长转换单元610之间有如下三种不同的连接方式：

参考图7A，图7A示出了第二光开关单元620和波长转换单元610的第一种连接方式。波长转换单元610的每个解复用器613的输入端口分别与交叉模块20中的一个维度的输入端210相连。第二光开关单元620的输入端口621与波长转换单元610中复用器615的输出端口相连、第二光开关单元620的输出端口622与交叉模块20的各个维度的输出端220相连。第二光开关单元620用于将波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分从波长转换单元610进行波长转换之后交换至交叉模块20的目标维度。

参考图7B，图7B示出了第二光开关单元620和波长转换单元610的第二种连接方式。第二光开关单元620的输入端口621与交叉模块20中的各个维度的输入端210相连且第二光开关单元620的输出端口622与波长转换单元610中的解复用器613的输入端口相连，波长转换单元610的每个复用器615分别与交叉模块20中的一个维度的输出端220相连。第二光开关单元620用于将波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入波长转换单元610之前交换至交叉模块20的目标维度。

参考图7C，图7C示出了第二光开关单元620和波长转换单元610的第三种连接方式。第二光开关单元620的输入端口621与交叉模块20中的各个维度的输入端210和波长转换单元610中的复用器615的输出端口均相连，第二光开关单元620的输出端口622与波长转换单元610中的解复用器613的输入端口和交叉模块20中的各个维度的输出端220均相连。第二光开关单元620用于将波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入波长转换单元610之前或从波长转换单元610进行波长转换之后交换至交叉模块20的目标维度。

结合参考图7C，以一包含第一维度、第二维度和第三维度的三维光交换架构为例，假设第一维度为北向、第二维度为西向且第三维度为东向。在将发生波长冲突的光信号进行波长转换时，在图7C所示的第二光开关单元620和波长转换单元610的第三种连接方式中。当东向的波长为λ1，λ6，λ15的光信号要交换到北向时发生了波长冲突，就需要经过波长转换单元610转换成波长不冲突的光信号，如：波长为λ2，λ7，λ16的光信号后再交换到北向。信号流向可以表示为：东向输入端210→第二光开关单元620的输入端口621a→第二光开关单元620的输出端口622b→波长转换单元610中的解复用器613→波长转换单元610中的波长转换组件614→波长转换单元610中的复用器615→第二光开关单元620的输入端口621b→第二光开关单元620的输出端口622a→北向输出端220。

需要补充说明的一点是，在上述三种连接方式的不同实现方案中，第一光开关单元和第二光开关单元可以是同一个光开关；也可以第一光开关单元为一个光开关，第二光开关单元为另一个光开关；还可以将第一光开关单元拆分为相互独立的两个光开关，其中，一个光开关用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，另一个光开关用于在单次光交换过程中，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收。进一步地，当第一光开关单元拆分为相互独立的两个光开关时，其中任意一个光开关也可以和第二光开关单元合并成为一个光开关。在实际应用中，当单个光开关的端口数量能够满足要求时，可以将两个或者两个以上光开关合并成一个光开关。

还需要补充说明的一点是，在图7C所示实现方式中，由于第二光开关单元620与第一光开关单元410为同一个光开关，第二光开关单元620中与交叉模块20中的任一维度的输入端210相连的输入端口621a与第一光开关单元410中与该维度的输入端210相连的输入端口411在功能上能够互相混用，所以第二光开关单元620的一个输入端口621a与第一光开关单元410的一个输入端口411能够共用光开关上的同一输入端口。本实施例仅以第二光开关单元620的输入端口621a与第一光开关单元410的输入端口411为两个分开的输入端口来举例说明，对此不作具体限定。同样地，第二光开关单元620中与交叉模块20中的任一维度的输出端220相连的输出端口622a与第一光开关单元410中与该维度的输出端220相连的输出端口412在功能上能够互相混用，所以第二光开关单元620的一个输出端口622a与第一光开关单元410的一个输出端口412能够共用光开关上的同一输出端口。本实施例仅以第二光开关单元620的输出端口622a与第一光开关单元410的输出端口412为分开的输出端口来举例说明，对此不作具体限定。

还需要说明的是，光开关可以是基于MEMS结构的光开关，也可以是基于PLC结构的光开关，还可以是基于硅光光交叉结构的光开关。在实际应用中，可以根据实际需求选定合适的光开关。

综上所述，本实施例提供的光交换架构，通过在光交换架构中添加了第一光开关单元，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

本实施例提供的光交换架构，还通过改变第二光开关单元与波长转换单元之间的连接方式，使得整个光交换架构各个模块、单元以及器件之间的连接方式更加灵活多变。

本实施例提供的光交换架构，还通过将第一光开关单元和第二光开关单元的拆分与整合，以及对第一光开关单元的拆分与整合，对光开关的端口数量和各种不同的实现方式做了充分的考虑。在单个光开关的端口数量较多时可以采用第一光开关单元和第二光开关单元整合的方案；在单个光开关的端口数量较少时或者需要后续扩展时，可以采用第一光开关单元和第二光开关单元拆分的方案，甚至还可以采用将第一光开关单元继续拆分为两个光开关的方案，实现了光交换架构对不同端口数量的光开关的适用性以及后续扩容升级的便捷性，而不会给光开关带来端口上的压力。

在图8A/8B/8C/8F所示的实施例中，将对波长转换模块60的第二类实现方式进行详细介绍和说明。

参考图8A/8B/8C/8F，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端210和输出端220。交叉模块20用于将交叉模块20中各个维度输入端210的光信号交换至交叉模块20的目标维度的输出端220。其中，输入端210和输出端220的连接方式可以参考图4所示实施例。

上下波模块40，包括与输入端210和输出端220相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。其中，第一光开关单元410、至少一个发送机420和至少一个接收机430的连接方式可以参考图4/图5/图6所示实施例，或者其它任何的连接方式。

波长转换模块60，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

波长转换模块60，包括：波长转换单元610和设置在波长转换单元610内部的第二光开关单元620。

波长转换单元610，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

波长转换单元610，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括1个解复用器613、至少2个波长转换组件614和1个复用器615。

第二光开关单元320与每个波长转换通路中的解复用器613、波长转换组件614和复用器615有如下两种可能的连接方式：

结合参考图8B，在第一种可能的连接方式中，每个波长转换通路中的解复用器613通过第二光开关单元620与至少2个波长转换组件614相连，至少2个波长转换组件614与复用器615相连。

每个波长转换通路中的解复用器613，用于在输入至波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号。

第二光开关单元620，用于将相连的解复用器613解复用后的单一波长形式的光信号中需要发送至交叉模块20中同一目标维度的单一波长形式的光信号交换至与目标维度所对应的复用器615相连的任意一个波长转换组件614中。

每个波长转换通路中的波长转换组件614，用于将相连的第二光开关单元620交换至的单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号。

每个波长转换通路中的复用器615，用于将相连的波长转换组件614转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至目标维度。

结合参考图8C，在第二种可能的连接方式中，每个波长转换通路中的解复用器613与至少2个波长转换组件614相连，至少2个波长转换组件614通过第二光开关单元620与复用器615相连。

每个波长转换通路中的解复用器613，用于在输入至波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号。

每个波长转换通路中的波长转换组件614，用于将相连的解复用器613解复用后的单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号。

第二光开关单元620，用于将相连的波长转换组件614转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号中需要发送至交叉模块20中同一目标维度的波长不冲突的单一波长形式的光信号交换至与目标维度所对应的复用器615。

每个波长转换通路中的复用器615，用于将相连的第二光开关单元620交换至的波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至目标维度。

在上述图7A、图7B和图7C所示的实施例中，由于第二光开关单元620和波长转换单元610是分离的，第二光开关单元620仅限于对维度间的所有波长的光信号进行整体选择，即某一维度的所有波长的光信号完成波长转换后只能整体选择至目标维度，无法做到对单一波长形式的光信号任意地进行维度的选择。

而在图8B和图8C所示的实施例中，将第二光开关单元620设置于解复用器613和复用器615之间，在完成波长转换的同时实现单一波长形式的光信号任意地进行维度的选择。

结合参考图8A，以一包含第一维度、第二维度和第三维度的三维光交换架构为例，假设第一维度为北向、第二维度为西向且第三维度为东向。当东向的一路包含λ1和λ2的发生波长冲突的波长复用形式的光信号经过该波长转换模块60时，解复用器613将此路波长复用形式的光信号解复用为两路分别为波长为λ1的单一波长形式的光信号和波长为λ2的单一波长形式的光信号。其中，波长为λ1的单一波长形式的光信号需要交换至北向，波长为λ2的单一波长形式的光信号需要交换至西向。此时，西向的一路包含λ3和λ4的波长复用形式的光信号经过该波长转换模块60时，解复用器613将此路波长复用形式的光信号解复用为两路分别为波长为λ3的单一波长形式的光信号和波长为λ4的单一波长形式的光信号。其中，波长为λ3的单一波长形式的光信号需要交换至北向，波长为λ4的单一波长形式的光信号需要交换至东向。由于波长为λ1的单一波长形式的光信号和波长为λ3的单一波长形式的光信号都需要交换至北向，第二光开关单元620就能够将波长为λ1的单一波长形式的光信号和波长为λ3的单一波长形式的光信号分别交换至与北向维度所对应的复用器615相连的波长转换组件614中进行波长转换。假设经转换后分别得到波长为λ11的单一波长形式的光信号和波长为λ33的单一波长形式的光信号，与北向维度所对应的复用器615就能够将波长为λ11的单一波长形式的光信号和波长为λ33的单一波长形式的光信号复用为一路波长复用形式的光信号后发送至北向维度的输出端220。

其中，波长转换组件614可以通过光/电/光（O/E/O）的形式实现波长转换，如图8D所示；波长转换组件614也可以通过光/光（O/O）的形式实现波长转换，如图8E所示。当波长转换组件614通过光/电/光（O/E/O）的形式实现波长转换时，波长转换组件614包括光电转换单元616和电光转换单元617。

参考图8F，当信号选择发生在光/电（O/E）和电/光（E/O）之间时，需要使用电开关640。此时波长转换模块60包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器613、至少2个光电转换单元616、电开关640、至少2个电光转换单元617和1个复用器615。

每个波长转换通路中的解复用器613，用于在输入至波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号。

每个波长转换通路中的光电转换单元616，用于将相连的解复用器613解复用后的单一波长形式的光信号转换为对应的电信号。

电开关640，用于将相连的光电转换单元616转换后的电信号中需要发送至交叉模块20中同一目标维度的电信号交换至与目标维度所对应的复用器615相连的电光转换单元617中。

每个波长转换通路中的电光转换单元617，用于将相连的电开关640交换至的电信号转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号。

每个波长转换通路中的615，用于将相连的电光转换单元617转换到的波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至目标维度。

综上所述，本实施例提供的光交换架构，通过在光交换架构中添加了第一光开关单元，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

本实施例提供的光交换架构，还通过将第二光开关单元或者电开关设置于波长转换模块的解复用器和复用器之间，在完成波长转换的同时实现在单一波长形式的光信号粒度进行任意调度的功能，进一步提高了波长调度的灵活性。

参考图9，其示出了本发明另一实施例提供的光交换架构的结构示意图。在本实施例中，在第二光开关单元620的输入端口621和输出端口622之间还设置有至少1条延迟线650。该光交换架构，包括：交叉模块20、与交叉模块20相连的上下波模块40以及波长转换模块60。

交叉模块20，包括n组属于不同维度的输入端210和输出端220，n≥2。其中，输入端210和输出端220的连接方式可以参考图4所示实施例。

上下波模块40，包括与输入端210和输出端220相连的第一光开关单元410、与第一光开关单元410相连的至少一个发送机420和与第一光开关单元410相连的至少一个接收机430。

第一光开关单元410用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机420需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将交叉模块20中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机430中的任意一个进行接收。其中，目标维度为交叉模块20中的任意一个维度。其中，第一光开关单元410、至少一个发送机420和至少一个接收机430的连接方式可以参考图4/图5/图6所示实施例，或者其它任何的连接方式。

上下波模块40，还包括若干个复用器440和若干个解复用器450。第一光开关单元410的单个输入端口通过复用器440与多个发送机420相连。第一光开关单元410的单个输出端口通过解复用器450与多个接收机430相连。

波长转换模块60，用于将交叉模块20的各个维度的输入端交换至目标维度的发生波长冲突的光信号转换为波长不冲突的光信号后，输出至交叉模块20的目标维度。

波长转换模块60，包括：波长转换单元610和第二光开关单元620。

波长转换单元610，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至目标维度，或，将波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至目标维度，部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

与前述各个实施例不同的是，波长转换单元610，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的至少2个波长转换组件614和1个复用器615，或者，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器613、至少2个波长转换组件614和1个复用器615。

第二光开关单元620的输入端口与交叉模块20的各个维度的输入端210和波长转换单元610均相连且第二光开关单元620的输出端口与波长转换单元610和交叉模块20的各个维度的输出端220均相连。

第二光开关单元620，用于在交叉模块20中的单个输入端210交换至目标维度的发生波长冲突的光信号包括单一波长形式的光信号时，将发生冲突的单一波长形式的光信号直接交换至波长转换组件614；或者，用于在交叉模块20中的单个输入端210交换至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且存在未被占用的解复用器613时，将发生波长冲突的波长复用形式的光信号交换至未被占用的解复用器613；或者，用于在交叉模块20中的单个输入端210输入至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且解复用器613全被占用时，通过延迟线650将发生波长冲突的波长复用形式的光信号延迟至存在解复用器613解除占用时，交换至解除占用的解复用器613。

每个解复用器613，用于将相连的第二光开关单元620交换至的发生波长冲突的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号。

每个波长转换组件614，用于将相连的第二光开关单元620交换至的或者相连的解复用器613解复用后的单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号。

每个复用器615，用于将相连的波长转换组件614转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到波长不冲突的波长复用形式的光信号。

在本实施例中，假设a=1，也即波长转换单元610包含一个解复用器613。此时，延迟线650的工作方式如下：当某一时刻，交叉模块20中的n个维度中有两个或者两个以上的维度发生波长冲突，且发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号时，一路发生波长冲突的光信号首先进入解复用器613，经解复用器613解复用后进入波长转换单元610进行波长转换；其余维度的发生波长冲突的光信号进入延迟线650等候；光网络系统会实时监测解复用器613是否被占用；若解复用器613被占用，则将其余维度的发生波长冲突的光信号继续在延迟线650中循环等候；若解复用器613没有被占用，则把下一发生波长冲突的光信号释放到解复用器613中，经解复用器613解复用后进入波长转换单元610进行波长转换。需要说明的是，多根延迟线的长度可以按照一定的规则进行设计，通过光开关的选择，以达到不同的延迟时间。

比如，当一个维度的一路包含波长λ1、λ2和λ3的光信号进入该光交换架构且需要进行波长转换时，另一维度的一路包含波长λ4、λ5和λ6的光信号也进入该光交换架构且需要进行波长转换。延迟线将一个维度的包含波长λ1、λ2和λ3的光信号首先释放进入解复用器，经解复用器解复用后进入波长转换单元进行波长转换；另一维度的发生波长冲突的光信号进入延迟线中循环等候，等待解复用器解除占用。光网络系统会实时监测解复用器是否被占用，当解复用器没有被占用时，则把另一维度的包含波长λ4、λ5和λ6的光信号释放到解复用器中，经解复用器解复用后进入波长转换单元进行波长转换。否则，另一维度的包含波长λ4、λ5和λ6的光信号继续在延迟线中循环等候，直至解复用器解除占用。

其中，波长转换方式为光/电/光的形式；或，波长转换方式为光/光的形式。

当然，若某一时刻，交叉模块20中的n个维度中有两个或者两个以上的维度发生波长冲突，且发生波长冲突的光信号为单一波长形式的光信号时，发生波长冲突的光信号无需进入延迟线650中循环等候，该发生波长冲突的光信号直接经过第二光开关单元620交换至相连的波长转换组件614中进行波长转换。

综上所述，本实施例提供的光交换架构，通过在光交换架构中添加了第一光开关单元，通过第一光开关单元将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至目标维度的输出端，和/或，将交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至至少一个接收机中的任意一个进行接收；解决了背景技术提供的光交换架构不满足波长无关性和方向无关性的问题；由于第一光开关单元的输入端口和输出端口对波长选择不固定，同一输入端口或者输出端口能够收发不同波长的光信号，所以达到了使光交换架构满足波长无关性的效果；另外，由于第一光开关单元能够将来自于同一发送机的光信号交换至不同维度，和/或，将来自于同一维度的光信号交换至不同的接收机，所以达到了使光交换架构满足方向无关性且波长调度更灵活的效果。

本实施例提供的光交换架构，加入延迟线之后，能满足在多个维度同时发生波长冲突时仍能实现光交换的效果，并且减少了波长转换模块中解复用器的数量，节约成本。

需要说明的是，交叉模块的输入端和输出端有多种不同的实现方式。也即，在上述任一实施例中，交叉模块的每个输入端为波长选择开关WSS且每个输出端也为波长选择开关WSS；或，交叉模块的每个输入端为分离器Splitter且每个输出端为波长选择开关WSS；或，交叉模块的每个输入端为波长选择开关WSS且每个输出端为合波器；或，交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为波长选择开关WSS；或，交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为合波器。

交叉模块的输入端使用任意波长滤波器，既能够实现波长选择开关WSS的功能，又能够将一路DWDM波长复用形式的光信号中任意波长的光信号，从其任意输出端口滤出；并能够按要求衰减滤出的波长信号，进行通道均衡。如果光交换架构中交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器，则其可以滤出一些DWDM波长复用形式的光信号中进入该光交换架构的不必要的光信号。交叉模块的输出端使用合波器能够实现波长选择开关WSS的功能，能够把不同波长的单一波长形式的光信号复合成一路波长复用形式的光信号。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”（“a”、“an”、“the”）旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种光交换架构，其特征在于，所述光交换架构包括：交叉模块以及与所述交叉模块相连的上下波模块；

所述交叉模块，包括n组属于不同维度的输入端和输出端，n≥2；

所述上下波模块，包括与所述输入端和所述输出端相连的第一光开关单元、与所述第一光开关单元相连的至少一个发送机和与所述第一光开关单元相连的至少一个接收机；

所述第一光开关单元，用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至所述目标维度的输出端；和/或，在单次光交换过程中，将所述交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至所述至少一个接收机中的任意一个进行接收；

其中，所述目标维度为所述交叉模块中的任意一个维度。

2.根据权利要求1所述的光交换架构，其特征在于，

所述上下波模块中的单个发送机直接与所述第一光开关单元的单个输入端口相连；或者，

在所述发送机为至少两个时，所述上下波模块中还包括复用器，所述上下波模块中的多个发送机通过所述复用器与所述第一光开关单元的单个输入端口相连；

所述复用器，用于对所述多个发送机需要发送至同一目标维度的单一波长形式的光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。

3.根据权利要求1所述的光交换架构，其特征在于，

所述第一光开关单元的单个输出端口直接与所述上下波模块中的单个接收机相连；或者，

在所述接收机为至少两个时，所述上下波模块中还包括解复用器，所述第一光开关单元的单个输出端口通过所述解复用器与所述上下波模块中的多个接收机相连；

所述解复用器，用于对所述交叉模块的一个维度的输入端输入至本地维度的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入一个接收机。

4.根据权利要求1所述的光交换架构，其特征在于，

所述第一光开关单元的单个输出端口直接与所述交叉模块的单个输出端相连；或者，

所述上下波模块中还包括复用器，所述第一光开关单元中的多个输出端口通过所述复用器与同一维度的输出端相连；

所述复用器，用于将所述第一光开关单元中的多个输出端口输出至所述同一维度的多个光信号进行复用得到波长复用形式的光信号。

5.根据权利要求1至4任一所述的光交换架构，其特征在于，所述光交换架构还包括：波长转换模块，所述波长转换模块与所述交叉模块相连，或者所述波长转换模块与所述交叉模块和所述上下波模块均相连；

所述波长转换模块，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号后输出至所述目标维度，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号后输出至所述目标维度，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突；

所述不同维度包括所述本地维度和所述交叉模块中的各个维度。

6.根据权利要求5所述的光交换架构，其特征在于，所述波长转换模块，包括：波长转换单元和与所述波长转换单元相连的第二光开关单元；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块中的各个维度的输入端相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入所述波长转换单元之前交换至所述交叉模块的目标维度；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述波长转换单元相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述交叉模块的各个维度的输出端相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分从所述波长转换单元进行波长转换之后交换至所述交叉模块的目标维度；

在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块的各个维度的输入端和所述波长转换单元均相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元和所述交叉模块的各个维度的输出端均相连时，所述第二光开关单元用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或者部分在进入所述波长转换单元之前或从所述波长转换单元进行波长转换之后交换至所述交叉模块的目标维度；

所述波长转换单元，用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突。

7.根据权利要求6所述的光交换架构，其特征在于，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号，并将每个单一波长形式的光信号分别输入至1个波长转换组件；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

8.根据权利要求6所述的光交换架构，其特征在于，

所述第一光开关单元和所述第二光开关单元为同一个光开关；

或，

所述第一光开关单元为一个光开关，所述第二光开关单元为另一个光开关；

或，

所述第一光开关单元包括相互独立的两个光开关，其中，一个光开关用于在单次光交换过程中，将本地维度的一个发送机需要发送至目标维度的光信号交换至所述目标维度的输出端，另一个光开关用于在单次光交换过程中，将所述交叉模块中的一个维度的输入端输入至本地维度的光信号交换至所述至少一个接收机中的任意一个进行接收。

9.根据权利要求8所述的光交换架构，其特征在于，所述光开关是基于MEMS结构的光开关；或，所述光开关是基于PLC结构的光开关；或，所述光开关是基于硅光光交叉结构的光开关。

10.根据权利要求5所述的光交换架构，其特征在于，所述波长转换模块，包括：波长转换单元和设置在所述波长转换单元内部的第二光开关单元；

所述波长转换单元，用于存在来源于不同维度且需要在同一时刻交换至同一目标维度的至少两个光信号发生波长冲突时，将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部进行波长转换得到波长互不冲突的至少两个光信号，或，将所述波长冲突的至少两个光信号中的部分进行波长转换得到部分光信号，所述部分光信号与未进行波长转换的光信号之间的波长互不冲突；

所述第二光开关单元，用于将所述波长冲突的至少两个光信号中的全部或部分在进入所述波长转换单元中进行波长转换时交换至所述交叉模块的目标维度。

11.根据权利要求10所述的光开关架构，其特征在于，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器，每个波长转换通路中的所述解复用器通过所述第二光开关单元与所述至少2个波长转换组件相连，所述至少2个波长转换组件与所述复用器相连；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

所述第二光开关单元，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的单一波长形式的光信号交换至与所述目标维度所对应的复用器相连的任意一个波长转换组件中；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

12.根据权利要求10所述的光交换架构，其特征在于，所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器，每个波长转换通路中的所述解复用器与所述至少2个波长转换组件相连，所述至少2个波长转换组件通过所述第二光开关单元与所述复用器相连；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的波长转换组件，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

所述第二光开关单元，用于将相连的所述波长转换组件转换后的波长不冲突的单一波长形式的光信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的波长不冲突的单一波长形式的光信号交换至与所述目标维度所对应的复用器；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

13.根据权利要求1至5任一所述的光交换架构，其特征在于，所述波长转换模块，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个光电转换单元、电开关、至少2个电光转换单元和1个复用器；

每个波长转换通路中的解复用器，用于在输入至所述波长转换通路中的发生波长冲突的一个光信号为波长复用形式的光信号时，将所述波长复用形式的光信号解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的光电转换单元，用于将相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号转换为对应的电信号；

所述电开关，用于将相连的所述光电转换单元转换后的电信号中需要发送至所述交叉模块中同一目标维度的电信号交换至与所述目标维度所对应的复用器相连的电光转换单元中；

每个波长转换通路中的电光转换单元，用于将相连的所述电开关交换至的所述电信号转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个波长转换通路中的复用器，用于将相连的所述电光转换单元转换到的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号，并将所述波长不冲突的波长复用形式的光信号输出至所述目标维度。

14.根据权利要求6所述的光交换架构，其特征在于，在所述第二光开关单元的输入端口与所述交叉模块的各个维度的输入端和所述波长转换单元均相连且所述第二光开关单元的输出端口与所述波长转换单元和所述交叉模块的各个维度的输出端均相连时，所述第二光开关单元的输入端口和输出端口之间还设置有至少1条延迟线，

所述波长转换单元，包括：n个波长转换通路，每个波长转换通路包括依次相连的至少2个波长转换组件和1个复用器，或者，每个波长转换通路包括依次相连的1个解复用器、至少2个波长转换组件和1个复用器；

所述第二光开关单元，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度的发生波长冲突的光信号为单一波长形式的光信号时，将所述发生波长冲突的单一波长形式的光信号直接交换至所述波长转换组件；或者，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且存在未被占用的所述解复用器时，将所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号交换至未被占用的所述解复用器；或者，用于在所述交叉模块中的单个输入端交换至目标维度中发生波长冲突的光信号为波长复用形式的光信号且所述解复用器全被占用时，通过所述延迟线将所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号延迟至存在所述解复用器解除占用时，交换至解除占用的所述解复用器；

每个解复用器，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的所述发生波长冲突的波长复用形式的光信号进行解复用得到单一波长形式的光信号；

每个波长转换组件，用于将相连的所述第二光开关单元交换至的或者相连的所述解复用器解复用后的所述单一波长形式的光信号通过预定的波长转换方式转换为波长不冲突的单一波长形式的光信号；

每个复用器，用于将相连的所述波长转换组件转换后的所述波长不冲突的单一波长形式的光信号进行复用得到所述波长不冲突的波长复用形式的光信号；

其中，所述波长转换方式为光/电/光的形式；或，所述波长转换方式为光/光的形式。

15.根据权利要求1至14任一所述的光交换架构，其特征在于，所述交叉模块的每个维度的输入端分出一部分端口与其它维度的输出端相连；用于将所述交叉模块各维度输入端的光信号交换至所述交叉模块的目标维度的输出端。

16.根据权利要求1至15任一所述的光交换结构，其特征在于，

所述交叉模块的每个输入端为波长选择开关且每个输出端也为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为分离器且每个输出端为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为波长选择开关且每个输出端为合波器；

或，所述交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为波长选择开关；

或，所述交叉模块的每个输入端为任意波长滤波器且每个输出端为合波器。